1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE ING. QUÍMICA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO INGENIERÍA
TEMA
EQUILIBRIO LIQUIDO – LIQUIDO DEL ACIDO ACETICO,CLOROFORMO Y
AGUA
(Trabajo de Aplicación)
Presentado al:
Ms. Salvador Teódulo, ORE VIDALON. Facilitador del curso
063 B “TERMODINAMICA DE PROCESOS QUIMICOS-II”
Alumnos del VI Ciclo de Ingeniería Química

2. [Seleccionar fecha]
INTRODUCCION
Entre las formas de separación de sustancias se encuentra la extracción
liquido-liquido que consiste en la separación de los constituyentes de una
disolución liquida por contacto con otro liquido inmiscible que disuelve
preferentemente a uno de los constituyentes de la disolución original, dando
lugar a la aparición de dos capas liquidas inmiscibles de diferentes
densidades. La adición del disolvente se hace de tal forma que se alcance el
equilibrio .este proceso se extiende lógicamente para su aplicación en un
proceso unitario en el que la mezcla a tratar ingresa como corriente
igualmente llega a la columna el disolvente de la que saldrán 2 flujos uno el
refinado (rico en el disolvente) y extracto (pobre en el disolvente)

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OBJETIVOS
1. OBJETIVO GENERAL
 Determinar el equilibrio liquido-liquido mediante la
utilización de un diagrama triangular del ácido acético
cloroformo y agua
2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Determinar el porcentaje en peso de cada componente de
la mezcla
 Graficar la Curva Binodal para el sistema ternario.

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RESUMEN
La mezcla binaria acético-cloroformo un sistema de componentes miscibles
fue usada para crear el sistema ternario (Ácido Acético – Cloroformo-Agua)
buscando con esto determinar la mínima cantidad del disolvente (agua)
requerida para la separación en dos fases una la disolución del acido
acético en agua y la otra una solución de cloroformo.
Los volúmenes medidos de los tres componentes son usados para graficar
las composiciones relativas en un diagrama triangular, y se ve el
acercamiento de los puntos a la curva binodal construida con los datos
tomados de la bibliografía.
%W
N° CH3Cl CH3COOH H2O %WTotal
1 47.39 33.55 19.06 100
2 34.66 49.08 16.26 100
3 67.21 23.78 9.01 100
4 21.75 46.18 32.07 100

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I. MARCO TEORICO
1) Ácido Acético O Ácido Etanoico
Líquido incoloro, de fórmula CH3 COOH, de olor irritante y sabor
amargo. En una solución acuosa actúa como ácido débil. El ácido
etanoico puro recibe el nombre de ácido etanoico glacial, debido a que
se congela a temperaturas ligeramente más bajas que la ambiente.
En mezclas con agua solidifica a temperaturas mucho más bajas. El
ácido etanoico es miscible (mezclable) con agua y con numerosos
disolventes orgánicos.
Puede obtenerse por la acción del aire sobre soluciones de alcohol, en
presencia de cierta clase de bacterias como la Bacterium aceti. Las
soluciones diluidas (de 4 a 8%) preparadas de este modo a partir del
vino, sidra o malta constituyen lo que conocemos como vinagre. El
ácido etanoico concentrado se prepara industrialmente mediante
distintos procesos, como la reacción de metanol (alcohol metílico) y de
monóxido de carbono (CO) en presencia de un catalizador, o por la
oxidación del etanal (acetaldehído).
2) Cloroformo O Triclorometano:
Líquido incoloro, de fórmula CHCL3, con una viscosidad semejante a
la del agua, y una densidad de 1,48 g/ml. El triclorometano tiene un
fuerte olor a éter y sabor dulce, viene a ser unas 40 veces más dulce
que el azúcar de caña. Casi insoluble en agua, se mezcla fácilmente
con disolventes orgánicos. Es un importante disolvente de gomas,
resinas, grasas, elementos como el azufre y el yodo, y de una gran
variedad de compuestos orgánicos.
El triclorometano se puede preparar bien por cloración de alcohol
etílico o de metano, o bien por la acción de hierro y ácido sobre

6. [Seleccionar fecha]
tetracloruro de carbono. Este último método es el más utilizado
actualmente en la industria.
3) Equilibrio Liquido – Liquido
Consiste en la separación de los constituyentes de una disolución
líquida por contacto con otro líquido inmiscible que disuelve
preferentemente a uno de los constituyentes de la disolución original,
dando lugar a la a la aparición de dos capas líquidas inmiscibles de
diferentes densidades.
La disolución a tratar se denomina Alimentación recibiendo el
nombre de disolvente el líquido que se ponen en contacto con ella.
Después del contacto de la disolución y el disolvente se obtienen dos
fases líquidas, denominadas:
o Extracto: la más rica en disolvente
o Refinado: la más rica en disolvente.
Separando el disolvente del extracto y del refinado se obtienen el
Producto extraído y el Producto Refinado.
Figura N°1: Diagrama de equilibrio liquido – líquido

7. [Seleccionar fecha]
4) Sistemas Ternarios
Las mezclas empleadas en la extracción liquida de acuerdo a la
relación NC/NPPM donde NC es el número de componentes Y NPPM
es el número de parejas parcialmente inmiscibles
Figura N°3: Diagrama de equilibrio líquido – liquido en sistemas ternarias.
Los diagramas de fases líquido- líquido a P y T constantes para
sistemas multicomponentes presentan diferentes tipos de
comportamiento y utilizándolos es posible conocer el número de
pares parcialmente miscibles así como la región de miscibilidad
parcial que presenta el sistema. Los diagramas de fases ternarias se
representan comúnmente en coordenadas triangulares y
rectangulares (como se observa en la figura n°4)
Figura N°4 Diagrama de equilibrio liquido- liquido en el triángulo equilátero y
triangulo rectangular.

8. [Seleccionar fecha]
 Tipos de Sistemas Ternarias
 Los tipos de diagramas triangulares se clasifican de
acuerdo al número de pares que son parcialmente
miscibles en un sistema dado (Sorensen et al 1979).Las
mezclas ternarias también pueden denominarse de Tipo
I, de tipo II y de tipo III, los cuales corresponden a las
mezclas de 3/1, 3/2 y3/3 respectivamente.
Figura N°5: Clasificación de de diagramas de fases de equilibrio liquido-liquido
para sistemas ternarios
 Diagrama Ternarios
 Consideramos exclusivamente representaciones a P y T
constantes.
 Si desde un punto P, interior de un triángulo equilátero, se trazan
tres paralelas a sus lados, la suma de los segmentos desde P hasta
cada uno de los lados es constante e igual a la longitud de los lados.

9. [Seleccionar fecha]
Figura N°6: Diagrama ternarios a P y T constantes
 Otras propiedades
 Toda paralela a uno de los lados es el lugar geométrico de los puntos
que representan cantidades idénticas del componente representado
en el vértice opuesto a dicho lado.
 Una recta que une un vértice con un punto del lado opuesto,
corresponde al lugar geométrico de las mezclas con una proporción
constante de los componentes representados en los otros dos vértices.
 Si L y V representan dos mezclas cualesquiera de los tres
componentes, la mezcla resultante, cuyo punto representativo, K, se
halla sobre la recta que une L y V, tiene una composición que se
determina aplicando la regla de la palanca.

10. [Seleccionar fecha]
II. PARTE EXPERIMENTAL
A.- MATERIALES
 5 tubos de ensayo
 1 probeta graduada de 10 ml.
 2 pipetas de 5 ml.
 1 vasos de precipitación de 250 ml.
 1 Bureta de 25 ml
 Soporte universal
 Varilla
 Piseta
B.- REACTIVOS
 10ml de ACIDO ACÉTICO (CH3COOH)
 10 ml. de CLOROFORMO (CH3Cl)
 Agua destilada
III- PROCEDIMIENTO
 Preparar una disolución de cloroformo y Ácido Acético de las
siguientes proporciones en ml:
Volumen (ml)
CH3Cl CH3COOH H2O
1 1 0.6
1 2 0.7
2 1 0.4
1 3 2.2
 Se procede a titular la disolución con agua destilada, hasta
conseguir el punto exacto de la formación de las dos fases.
 Para cada prueba se mide cuidadosamente el gasto del agua
destilada ya que con una gota demás, se pierde el equilibrio en
las dos fases.

11. [Seleccionar fecha]
IV. Resultados y Discusión
La siguiente tabla muestra los correspondientes valores de los volúmenes de
cada componente.
Tabla 1.Densidade s de las sustancias utilizadas [1 ]
Sustancia liquida Densidades: a 15ºC
Acido acético y a (70%) 1.049 g/ml
Acido acético (100%): 1.069g/ml 1.069g/ml
Agua: 0.998 g/ml
Cloroformo: 1.489 g/ml
Tabla 2. Dato s re cabado s de las 8 me zclas preparadas.
nº
Volumen(ml)
CH
3
CO OH H
2
O CHCl
3
1 2.5 2.25 0.5
2 2 1.32 1
3 1.8 0.78 1.2
4 1.5 0.74 1.5
5 1 0.72 2
Para calcular la composición de cada sustancia se hace uso de las siguientes
relaciones así como de la tabla [1] y [2]
masa 
densidad volumen
m 
V
............................................(1)
 masas 
m m
 
i t
;%  100%
m
i
fraccion masa fraccion
 
m
t
.................................(2)
Los resultados obtenidos usando estas relaciones (1 y 2) se resumen en la
siguiente tabla

12. [Seleccionar fecha]
Tabla 3. Porcentajes en peso calculadas usando las relaciones (1) y (2).
nº
peso peso
total
% peso
1 2.67 2.25 0.74 5.66 47.17 39.75 13.07
2 2.14 1.32 1.49 4.95 43.23 26.67 30.1
3 1.92 0.78 1.79 4.49 42.76 17.37 39.87
4 1.6 0.74 2.23 4.57 35.01 16.19 48.8
5 1.07 0.72 2.98 4.77 22.43 15.09 62.47
Los puntos (composición en peso de cada componente en la mezcla final)
hallados se grafican en el diagrama triangular obteniéndose la grafica nº
Grafico 1. Representación de las composiciones de mezcla dados en la tabla 3.
CH
3
COOH H
2
O CHCl
3
CH
3
COOH H
2
O CHCl
3

13. [Seleccionar fecha]
V. Discusión de resultados
 Las composiciones dadas como porcentaje en peso de cada uno de los
tres componentes caen en los límites de la fase rica en agua y la
correspondiente fase rica en cloroformo.
 Para hacer la comparación de los datos experimentales de Ocon Tojo y
los propios recabados en el laboratorio de LOPU ha de tenerse en
cuenta el parámetro de la temperatura dado que en la bibliografía se
reporta a 18ºC, por lo que es lógico que no haya un acercamiento
completo.
 Para calcular algún error habría que asumir que alguna composición de
la mezcla sea la verdadera y no se tiene motivos para eso puesto que
de los reactivos no se tiene la seguridad de su pureza.
VI. Recomendaciones
Para Verificar los resultados habrá que adecuar la temperatura de trabajo, a
los dados por los autores pero cabe la posibilidad de hacer la corrección
apropiada.

14. [Seleccionar fecha]
VII. Conclusiones
Los resultados (composiciones de la mezcla ternaria) obtenidos fueron
representados en un diagrama triangular y caen al comparar con los de la
bibliografía cerca de la isoterma de mezclado.
La curva binodal fue calculada utilizando el software matlab reproduciendo
el dado en la bibliografía
Las respectivas composiciones de la mezcla ternaria en el equilibrio
fueron determinadas y presentadas en la tabla nº 3 .
VIII. Bibliografía
[1]. Ocon Tojo “Problemas de Ingeniería Química – Tomo II” editorial
Aguilar – 5ta Edición – 1979. Pág. 111 al 208.
[2]. Smith J., Van Ness H., Abott M., “Introducción a la Smith J., Van Ness
H., Abott M., Introducción a la Termodinámica para ingenieros
Químicos.”. McGraw Hill (1997). Pág. 576 y ss.
[3] TREYBAL, R. “Extracción en fase líquida”. Primera edición. UTEA.
Capítulos 1-10,13.
[4] TREYBAL, R. “Operaciones de Transferencia de Masa”. Segunda
Edición. Editorial
McGraw-Hill. Capítulo 10.
IX. Anexos

15. [Seleccionar fecha]
Figura 1. Ventana de figura en matlab luego de hacer correr el siguiente programa